汽车/储能BMS（PCBA）制程工艺清洗必要性和重要性剖析-合明科技

BMS系统特指新能源纯电和混合动力汽车动力电池电源管理系统，该系统担负着充电、放电，温度，过载保护等等重要功能和安全保障作用，是动力系统必要不可或缺的关键控制部件。

随着新能源汽车的高速发展，BMS系统也在国内外的行业产业中得到迅速成长。与汽车的ECU系统有相近之处，除了满足配合整车部件可靠运行的技术指标外，BMS系统有它特殊的功能特性，特别是在安全保障方面尤为重要。

从电子组件制程来说，BMS系统看似不复杂，从设计、板件的大小，器件品类以及器件的密度，焊点的间距等等技术指标来说，BMS板件都不属于高工艺技术要求的范畴，往往会被作业人员误识为比较简单，同时保障性比较能到得到实现的组件。恰恰相反，看似简单以及功能性不强或者是器件给人感觉并不高端的组件错觉，让许多从业人员未对BMS系统工艺制程清洗有了模糊的概念或者不清晰的认识。甚至认为用免洗材料，包括免洗助焊剂、免洗锡膏，焊接完之后免除清洗制程，从而保障BMS系统的功能可靠性和安全性，这是一种错误的认识和认知。

从案例分析来看，许多车子因为BMS系统里面管理几千枚18650电池形成的电池组，会发生常规或非常规安全可靠性问题，甚至产生自燃和爆炸的风险。

因为BMS系统长期处在工况环境差、温度高、电流大，安全技术要求高等等状况下，系统的安全可靠性成为整车安全的重要要点之一。

BMS系统的制程工艺清洗，可大大地提高组件产品的安全可靠性，免除因为工况条件差、湿度、温度高造成的电化学腐蚀和电迁移所形成缺陷造成不必要的风险。制作厂商可根据自己BMS系统产量的大小，可选择通过式清洗工艺和批量式清洗工艺，一般来说，规模大、产量大、产量稳定性好，可采取通过式连续喷淋清洗机进行清洗工艺安排，实现清洗、漂洗、干燥的连续制程工序。

如果产量不稳定或者批量不足够，大可采取批量分段式的方式作为工艺安排，常规推荐2清洗2漂洗的工艺排布，就能够很好的实现组件清洗工艺制程而得到可靠的保障。

无论哪一种工艺排布方式，都以ZUI终清洗板面残留物，去除助焊剂、锡膏残留物以及在制程过程中的其他污染物的残留影响，真正达到组件表面的干净，以离子污染度作为指标，衡量板面干净度，这才是真正能达到可靠性保障的技术指标。

当然，对于BMS系统的PCBA线路板，除了清洗干净度残留物之外，还需清洗完以后进行敷形涂覆（三防漆涂覆）保持清洗干净度的状态，以保证长期稳定的工作工况。

简单归纳：在BMS组件制程中，无论使用何种的助焊剂和锡膏，都必须进行焊接完成以后，彻底清洗助焊剂和锡膏的残留物，才真正保障组件的安全可靠性，免除腐蚀和电化学迁移带来的后期不良影响，避免安全风险的产生。

以上一文，仅供参考！

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电子信息业的发展趋势对PCBA的组装工艺的要求越来越高，而电子整机产品的可靠 性和质量主要决定于PCBA的可靠性和质量水平，在工艺实践以及PCBA的失效分析中， 作者发现PCBA上的残留物对PCBA的可靠性水平影响极大，但不为人们特别胜艺工程 师或相关的品质控制人员的重视，尽管这种状况目前正在发生变化。但由于PCBA的可靠 性问题常常是用户使用一段时间后才发生，同时各厂家的技术手段所限，没有能够将这些失 效现象与残留物的存在联系起来，也就无法了解和评估残留物对PCBA的可靠性的影响。而在残留物中，无机残留物会减小绝缘电阻，增加焊点或导线间的漏电流，在潮湿空气条件 下，会使金属表面腐蚀，有机残留物（如松香、油脂等）会形成绝缘膜，这会防碍连接器、 开关、继电器等的接触表面之间的电接触，这些影响会随环境条件的变化及时间延长会加剧， 引起接触不良甚至开路失效。因此，为了 PCBA 的可靠性和质量，必须严格控制残留物的存在，必要时必须彻底清 除这些污染物。本文首先介绍残留物的来源、分析方法、然后详细分析残留物对PCBA 可 靠性的影响并提出对残留物的控制措施与方法。 1.    残留物的类型及来源PCBA 上残留物主要来源于组装工艺过程，特别是焊接工艺过程。如使用的助焊剂残 留物，焊剂与焊料的反应副产物，胶粘剂，润滑油等残留。其他一些来源的潜在危害性相对 较小，比如元器件及 PCB 本身生产运输等带来的污染物、汗渍等。这些残留物一般可以分 为三大类。一类是非极性残留物，主要包括松香，树脂，胶，润滑油等。这些残留物只能用 非极性溶剂进行清洗方可较好地除去。第二类是极性残留物，也叫离子性残留物，主要包括 焊剂中地活性物质，如卤素离子，各种反应产生的盐类，这些残留物需要较好地除尽，必须 使用极性溶剂，如水，甲醇等。还有一类残留物为弱极性地残留物，主要包括来自焊剂中的 有机酸碱，这些物质的去除要获得良好地效果，则必须使用复合溶剂。下面具体地介绍残留 物基本类别。1.1   松香焊剂的残留物 含有松香或改性树脂的焊剂，主要是由非极性的松香树脂及少量的卤化物与有机酸，有机溶剂载体组成，有机溶剂在工艺过程中会因高温而挥发除去。卤化物有机酸（如己二酸）等活性物质主要是去除被焊表面的氧化层，改进焊接效果，但是在焊接中，复杂的化学反应过程改变了残留物的结构。产物可以是未反应的松香、聚合松香、分解的活性剂以及卤化物等活性剂，同锡铅的反应产生的金属盐，未发生变化的松香及活性剂比较易于除去，但具有 潜在危害的反应物清除比较困难。1.2   有机酸焊剂残留物  有机酸焊剂（OR）一般是指焊剂中的固体部分是以有机酸为主的焊剂，这类焊剂的残留物，主要是未反应的有机酸，如乙二酸、丁二酸等以及其金属盐类。现在市面上绝大多数所谓无色免清洗助焊剂就是这一类，它主要由多元有机酸组成，也包括常温下无卤素离子， 而焊接高温时可以产生卤离子的化合物，有时也包括极少量的极性树脂，这类残留物中，最 难除去的就是有机酸与焊料形成的盐类，它们的有较强的吸附性能，而溶解性极差。当PCBA 的组装工艺使用水溶性焊剂时，更大量这类残留物及卤化物盐类会产生，但由于及时的水性 清洗，这类残留物可以得到很大程度的降低。1.3白色残留物白色残留物在 PCBA 上是常见的污染物，一般是在 PCBA 清洗后或组装一段时间后才 发现。PCB见PCBA 的制装过程的许多方面均可以引起白色残留物